Teadus

Vedelikel, nii vedelatel kui ka gaasilistel, on erinev viskoossusaste. Viskoossus on sisuliselt hõõrdejõud vedeliku molekulide vahel. Vedeliku molekulid hõõrduvad voolamisel üksteise vastu. Vedelikes põhjustab viskoossus kohesiooni (sarnaste molekulide vahelise ligitõmbavuse). Gaasides põhjustab viskoossus molekulide kokkupõrkeid.

Vedelad vedelikud voolavad tavaliselt kergemini, näiteks vesi. Seevastu paksemaid vedelikke on raskem voolata, näiteks toiduõli, õli, mesi jne. Seda saab tõestada, valades vett ja toiduõli kaldpõrandale. Vesi voolab kindlasti kiiremini kui toiduõli või õli. Vedeliku viskoossus sõltub ka temperatuurist. Mida kõrgem on vedeliku temperatuur, seda vähem viskoosne on vedelik. Näiteks kui ema praadib köögis kala, muutub algselt paks toiduõli kuumutamisel vedelamaks. Seevastu, mida kõrgem on gaasi temperatuur, seda viskoossemaks gaas muutub.

Loe edasi

Kas oled kunagi küünalt näinud? Loodetavasti kasutad seda. Üks huvitav nähtus, mida küünla põlemisel näha võime. Põleva küünlatahi põhi on tavaliselt alati märg sulavahaga (tahi peal). Sulavaha olemasolu tahi peal tähendab, et küünal võib pikka aega põleda. Mis põhjustab sulavaha liikumist ülespoole põleva küünlatahi poole? Sama nähtust võime täheldada ka tõrvikutes.

Paljud huvitavad asjad meie elus sarnanevad küünalde ja õlilampide puhul esinevate nähtustega. Justkui vedelikul oleksid jalad, mis võimaldavad tal ülespoole liikuda. Kas saate seda teaduslikult selgitada? Üks füüsikamõiste, mis suudab selgitada küünalde, õlilampide ja paljude teiste sarnaste nähtuste puhul esinevaid nähtusi, on kapillaarsus.

Loe edasi

Archimedese seadusmaterjal

Kas olete kunagi laeva näinud? Kui te pole seda päriselt näinud, siis loodetavasti olete seda näinud televisioonis või internetis. Väga suure massiga laev ei upu, samas kui väike ja kerge kivi võib uppuda. Miks see nii on? Vastus on üsna lihtne, kui mõistate ujuvuse ja Archimedese printsiibi mõisteid.

Igapäevaelus leiame, et vedelikku asetatud esemed, näiteks kivi, kaaluvad vähem kui siis, kui objekt ei ole vedelikus. Kivi maapinnalt tõstmine võib olla keeruline, kuid sama kivi on basseini põhjast kergesti tõstetav. See on tingitud ujuvusjõust. Ujuvus tekib vedeliku rõhu erinevuse tõttu erinevatel sügavustel. Vedeliku rõhk suureneb sügavusega – mida sügavam on vedelik, seda suurem on vedeliku rõhk. Kui objekt asetatakse vedelikku, tekib rõhuerinevus objekti kohal ja objekti all oleva vedeliku vahel. Objekti põhjas asuval vedelikul on suurem rõhk kui objekti ülaosas asuval vedelikul.

Loe edasi

Vedeliku rõhu materjal

Füüsikas defineeritakse rõhku kui jõudu pindalaühiku kohta, kusjuures jõu suund on risti pinnaga. Matemaatiliselt väljendatakse rõhku võrrandiga P = F/A, kus P = rõhk, F = jõud ja A = pindala. Jõu ühik (F) on njuuton (N), pindalaühik on ruutmeetrid (m² ⁾ . Kuna rõhk on jõud pindalaühiku kohta, on rõhuühik N/m² ^{. N/ m²} teine ​​nimetus on pascal (Pa). Pascalit kasutatakse rõhuühikuna Blaise Pascali auks.

Kui vedelik on paigal, avaldab see jõudu, mis on risti kogu pinnaga, millega see kokku puutub. Näiteks vaatleme klaasis olevat vett; iga veeosa avaldab klaasiseinaga risti olevat jõudu. Seega avaldab iga veeosa jõudu, mis on risti iga anuma pindalaühikuga, mida see hõivab. See on staatilise vedeliku, paigal oleva vedeliku, oluline omadus. Kui vedelik avaldab pinnale jõudu, kus jõud ei ole risti, avaldab pind reaktsioonijõudu, mis samuti ei ole risti. See põhjustab vedeliku voolamist. Tegelikkuses jääb vedelik aga paigale. Seega on paigal olevas vedelikus jõud alati risti anuma pinnaga, milles see asub.

Loe edasi

Staatiliste ja dünaamiliste vedelike mõistmine

Füüsikas defineeritakse vedelikku kui ainet, mis saab voolata. Olete õppinud, et igapäevaelus kokku puutuvad materjalid koosnevad tahketest ainetest, vedelikest ja gaasidest. Mõiste vedelik hõlmab nii vedelikke kui ka gaase, sest vedelikud nagu vesi ja gaasid nagu õhk saavad voolata. Tahked ained nagu kivim või raud ei saa voolata ja seetõttu ei saa neid liigitada vedelikeks. Selle selgituse paremaks mõistmiseks on kasulik kaaluda mõningaid näiteid igapäevaelust. Duši all käies vajate kindlasti vett. Veehoidlasse jõudmiseks voolab vesi kas allikast või ammutatakse kaevust. Vesi on üks näide vedelikust. On ka teisi vedelike näiteid, näiteks määrdeõli, piim jne. Kõiki neid vedelikke saab liigitada vedelikeks, sest need saavad voolata ühest kohast teise. Gaasid on samuti vedelikud. Gaasid võivad samuti voolata ühest kohast teise. Tuuleiil on näide õhu liikumisest ühest kohast teise.

Loe edasi

Pindpinevuse mõistmine

Pindpinevus tekib seetõttu, et vedeliku pind kipub jäigastuma, tekitades õhukese membraanitaolise välimuse. Seda mõjutavad veemolekulide vahelised kohesioonijõud. Selle selgituse paremaks mõistmiseks vaatleme järgmist illustratsiooni. Vaatleme vedelikku anumas.

Vedelate ainete molekulid tavaliselt tõmbuvad üksteise poole. Vedeliku sees on iga vedela aine molekul ümbritsetud mõlemalt poolt teiste molekulidega; aga vedeliku pinnal on vedela aine molekulid ainult külgedel ja all. Üleval ei ole ühtegi teist vedela aine molekuli. Kuna vedela aine molekulid tõmbuvad üksteise poole, mõjub vedeliku sees olevatele molekulidele nulljõud. Seevastu pinnal olevad vedela aine molekulid tõmbuvad külgedel ja all asuvate vedela aine molekulide poolt. Selle tulemusena mõjub vedeliku pinnale allapoole suunatud netojõud. Selle allapoole suunatud netojõu tõttu kipub pinnal olev vedelik oma pindala vähendama, kahanedes nii palju kui võimalik.

Loe edasi

Seda nimetatakse Poiseuille'i võrrandiks, kuna selle avastas kadunud Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Nagu selgitatud, võib iga vedelikku pidada ideaalseks vedelikuks. Ideaalsetel vedelikel ei ole viskoossust. Kui kujutame ette ideaalset vedelikku torus voolamas, liigub iga vedeliku osa sama kiirusega (v). Erinevalt ideaalsetest vedelikest on reaalsetel vedelikel ehk igapäevaelus kokkupuutuvatel vedelikel viskoossus. Kuna neil on viskoossus, siis näiteks torus voolates varieerub iga vedeliku osa kiirus. Keskel olev vedeliku kiht liigub kiiremini (v on suur), samas kui toru külge kinnitatud vedeliku kiht ei liigu ehk paigal (v = 0). Seega toru keskelt servani liigub iga vedeliku osa erineva kiirusega. Et teil oleks lihtsam aru saada, vaadake allolevat pilti...

Loe edasi

Materjali tihedus ja erikaal

Tihedus

Üks aine olulisi omadusi on tihedus. Tihedus on aine massi ja mahu suhe. Matemaatiliselt kirjutatakse see järgmiselt:

ρ = m/V

ρ on kreeka täht, mida tavaliselt kasutatakse tiheduse tähistamiseks, m tähistab massi ja V tähistab mahtu. Homogeense vedeliku tihedus erineb põhimõtteliselt homogeense tahke aine tihedusest. Näiteks raual või jääl on igas osas sama tihedus. See erineb vedelikest, näiteks atmosfäärist või veest. Maa atmosfääris on tihedus, mida kõrgemal on atmosfäär Maa pinnast, seda madalam on atmosfäär, samas kui näiteks merevee puhul on tihedus suurem, mida sügavamal on tihedus. Homogeense vedeliku tihedus võib sõltuda keskkonnateguritest, nagu temperatuur ja rõhk.

Loe edasi

Katse teema: Newtoni teine ​​seadus

Katse eesmärk: – Uurida jõu ja kiirenduse vahelist seost

– Massi ja kiirenduse vahelise seose uurimine

Tööriistad ja materjalid: Rööpad, toiteallikas, mitmetasandiline tala, dünaamikarong, ajamõõtja, mõõdulint, 50-grammised raskused (3), ühenduskaablid.

Ettevalmistusetapid:

Loe edasi

Katse teema: Ühtlaselt kiirendatud lineaarne liikumine

Katse eesmärk: – Vaatleda objekte, mis liiguvad sirgjooneliselt konstantse kiirusega.

– Tunne kiirenduse-aja graafikut, kiiruse-aja graafikut ja kauguse-aja graafikut

– Objekti kiirenduse arvutamine

Tööriistad ja materjalid: Rööpad, toiteallikas, mitmetasandilised talad, dünaamikarong, ajamõõtja, mõõdulint, 50-grammine koormus, ühenduskaablid.

Ettevalmistusetapid:

Loe edasi